新能源汽车纯电动汽车典型技术认识新能源汽车电动机认识

项

纯汽相关习务学习务1纯电汽总体识学习务2纯电汽典型术识学习务3电动车高安学习务4典型电汽车识

项目一

纯电动汽车学务

纯汽型认

学务

纯汽型认【主要学习内容】一、动力电池及其管系统二、其他储能装置三、驱动机及其控器四、充电系统五、变速驱动桥六、制动助力与再生动七、电动空调系统八、信息显示系统九、整车控制器

任务实施与考核学习效果检验

三、动机其制主要学习容：1.动电机2.动机控器就到这里

动适用于电力驱动的电动可分为直流电动机（将直流电能转换为机能的电动机）和交流电动机（将交流电能转换机械能的电动机）两大类。目前在电动汽车上已应的和有应用前景的有直流电动机、交流感应动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。驱动电机的主要性能参有类型、额定功率、额定电压、额定电流、定效率、机械特性、效

动1）动电机主要性能指标（1定功率。指电动机在制造厂所规的额定条件下运行时，其输端的机械功率，单位一般为kW（2定电压。是指电动机在额定条件运行时，外加于定子绕组上的电压，单位为V。（3定电流。指电动机在额定电压和定输出功率时，定子绕组的电流，单位为A。（4定频率。我国电力网的频率为0Hz，因此除外销产品外，国用的电动机额定频率均为0Hz

动1）动电机主要性能指标（5定转速。指电动机在额定电压、定频率下，输出端有额定功输出时，转子的转速，单位为/min。（6定效率。指电动机在额定条件下行时的效率，是额定输出功与额定输入功率的比值。（7定功率因数。对于交流电动机，子相电流比相电压滞后一个φ，cosφ是异步电动机的功率因数。（8缘等级。绝缘能力达到的等级数是按电动机绕组所用的绝缘料在使用时容许的极限温度来分级的。

绝缘等级AEBFH极限温度/℃105120130155180

动1）动电机主要性能指标（9率密度。指单位质量电动机输出功率，单位是W/kg。（10过载能力。指电动机在超过额定荷（功率、转矩、电流等）条件工作的能力。（11其他指标。可靠性好，耐温和耐潮好，运行噪声低，振动小，能够在较恶劣的环境长时期工作，结构简单，适合大批量生产，使用维方便，性价比高等。

）直机（1点。①调速性能好。可以在负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而调速范围较宽。②启动转矩大。③控制比较简单。④有易损件。（2类。励磁直流电动机按励磁式分为他励和自励2类其中自励又分为并励串励和复励种。电动车上常用的有并励直流电机和串励直流电动机。

）直机（3用。并励直流电动机在早电动汽车上应用较多，如五十铃Eif/Resort、大发ijetVan、铃木奥拓等，斯巴鲁SamberEVClassic电动汽车即采用额定功率为25kW恒转矩串励直流电动机作为驱动电机。串励直流电动机是早电动汽车上采用的电动机。但是由于其转范围太小，因此必须具备传动装置。

）三应机靠同时接入80V三流电流供电，定子与转子之间靠电磁感应作用在转子内形成感应电流以实现机电能量转换的机，也称为三相异步电动机。

）三应机1.结构

）三应机（1点。①优点。转子结构简、坚固，容易做到高速、小型轻量化、高效率。格低，可靠性好。②缺点。由于励磁电是必要的，因此会引起功率因数的恶化，特别在低速区域因数、效率恶化较为严重。另外该电动机进行转矩控制难度较大。

）三应机（2用。作为汽车的驱动电机小型轻量化很重要，而感应电动机的这一优已经得到认可，故其在许多电动汽车中均有用。如日产archEV、福特、丰田TownAceEV三菱RebelEV电动汽车均应用了应电动机作为驱动电机。

）永步机永磁电动机就是采用永材料来替代励磁电动机的励磁绕组（或转绕组）的电动机。永磁电动机分为永磁交流步电动机和永磁直流电动机两种。对于三异步电动机，若用永磁体取代其笼式感应转子，则相应的步电动机就称为永磁

同步电动机。为了克服通量不变的缺点，又在其转子中嵌入了异步动机的笼式电磁绕组，称为永磁复合式电动机它的特点是既有永磁体又有笼式绕组。

）永步机（1点。永磁电动机具有较高的功密度，体积更小，质量更，比其他类型电动机的输出转矩更大，电动的极限转速和制动性能也比较优异，因此永同步电动机已成为现今电动汽车应用最多的动机。

（2点。永磁材料在受到振动、高和过载电流作用时，其导性能可能会下降，或发生退磁现象，有可能低永磁电动机的性能。另外，稀土式永磁同步动机要用到稀土材料，制造成本不太稳定。

）永步机（3用。永磁同步电动机在目前数电动汽车中应用比较广泛，宝马i3、奔驰smsrtEV和三菱MIEV

）永刷电如果将直流电动机的直励磁绕组用永久磁铁代替，该电动机就为永磁直流电动机。为了克服磁通量不变的点，又在其永磁定子中嵌入了激励磁场的磁绕组，称为永磁复合式电动机，它的特是既有永磁体又有

励磁绕组。永磁直流电动机分永磁刷直流电动机和永磁无刷直流电动机。刷式电动机因缺点较多而趋于淘汰。

）永刷电（1点。①由于可以采用烯土铁等高性能永磁体，电动机可以实现较大的功因数和较高的效率，特别是在低速时明显。②能得到较高的磁通度，可以制成小型高速电动机。③容易多极化，可以成轮毂式电动机。

）永刷电（2点。①在一定输出区域内励磁较弱时效率会恶化。近年来随着嵌入式磁铁采用，这种恶化正慢慢得以解决。②磁铁材料价格较高而且安装困难，永久磁铁在发热时容易产生减现象。③逆变器遭短路破坏造成电动机端子短路，产生很大的制动力。

）永刷电（3用永磁电动机低速时高率的优点对在市内频繁启停的汽车很有效。近年根据这个观点的设计增多，特别是日本电动汽车中使用的电动机，大都向永磁电动机阶段过渡。如丰田AV4LVEV、本EVPLUS

）磁动

）磁动外形（体小）

）磁动根据励磁方式，开关阻电动机分为励磁式和永磁式两种。励磁式开关磁阻电动本体采用定、转子双凸极结构，单边励磁。

）开阻机在励磁式开关磁阻电机定子轭部位对称地嵌入高性能的钕铁硼永磁，永磁体磁场与各相绕组的磁场共同组成新型电机磁场，形成永磁式开关磁

）开阻机（1点：①系统的调速范围宽。②结构简单、转子转动量小、成本低、动态响应快。③运行效率、可靠性等面均优于感应电动机和同步电动机。④热量排放小，耐化学蚀能力强。⑤价格低、适宜大批量产。

）开阻机（2点：①磁能变化不大时效率化、噪声变大。②较其他类型的电动机套逆变器结构复杂。（3用：适合要求低价格化、速小型的电动汽车中，目前由于缺点较多，在电汽车中很少应用。但永磁开关磁阻电动机做成外转子电动机后，

）轮动电动汽车采用的轮毂电动机驱动属于分散式电动机驱动模式。分散电动机驱动通常轮毂电动机和轮边电动机两种方式。轮边电动机驱动模式驱动电动机属于簧载质量范围，悬架系统隔振能好。但是，安装在车身上电动机对整车总布置影响很大，尤其是在后轴驱动的情况下。而且，于车身和车轮之间存在变形运动，其对传动轴的向传动也具有一定的限制。

）轮动轮毂电机动力系统通由电动机、减速机构、制动器与散热系等组成。

）电轮毂电动机动力系统据电动机的转子形式主要分成内转子型和外子型两种结构。

）电（1点。①可以完全省略传动置，整体动力利用效率大大提高。②整车总布置可以采扁平化的底盘结构形式，车内空间和布置自由度到极大的改善。③整车的振动、噪声舒适性得到极大改善。④便于实现四轮驱动式，有利于极大改善整车的动力性能。⑤便于实现包括线控动、线控制动以及线控整车动力学控制在内的整动力学集成控制，提高整车的主动安全性。

）电（3用应用轮毂电机驱动的型电动汽车是日本东京电力I电力的IVOT未来汽车发展方向为息化、智能化和低碳化，四轮独立驱动（轮毂电驱动）的电动汽车将是实现这一目标的最佳选。法国T计制造的一体化轮毂电动机

）电在汽的电动汽车用电动机较

）电在汽的车辆类型

电动机类装车规模辆占比

合计辆，纯电动乘车

永磁同步

交流异步

纯电动客

无刷直流永磁同步交流异步

无刷直流

纯电动专车

永磁同步交流异步

无刷直流

动制汽车电动机控制器通把微电子器件和功率器件集成到同一芯片上，便了功率集成电路（PIC，俗称“智能功率模块（IPM），其目的是进一步减小体积降低成本并改善其可性。PIC以包含功率模块、控制、保护、信息传递制冷等。汽车电动机控制器是DSP动机控制板、IGBT电路板、IGBT（IPM、控制电源、散热系统组成的。

动制DSP受整控制器的指令并反馈信息，检测电动机系统内传感器信息，据指令及传感器信息产生逆变器开关信号。IGBT接收D的关号并反馈相关信息，放大开关信号并驱